Dans le grand débat sur la transition énergétique, le biocarburant issu de la canne à sucre occupe une place particulière, tant par son ancienneté que par son efficacité. Le Brésil en a fait un pilier stratégique depuis les années 1970, misant sur une plante capable de transformer l’énergie solaire en sucre avec un rendement photosynthétique parmi les plus élevés du règne végétal. Mais derrière l’image verte se cache un processus technique complexe, une organisation industrielle de grande envergure, et des enjeux environnementaux et sociaux qu’on ne peut plus ignorer.
Tout commence dans les champs. La canne à sucre, une plante tropicale herbacée, pousse surtout dans les régions au climat chaud et humide, avec une préférence pour des températures moyennes comprises entre 20 et 30 °C. Elle est plantée en bouture et se développe en 12 à 16 mois, atteignant souvent deux à trois mètres de hauteur. Dans des régions comme le Nordeste ou le Sud-Est brésilien, les rendements moyens dépassent les 80 tonnes par hectare, et atteignent parfois 100 à 110 tonnes dans les zones irriguées. Chaque tige contient environ 13 à 16 % de saccharose. Ce sucre sera la matière première du bioéthanol.
Une fois récoltée — traditionnellement à la machette, mais de plus en plus mécaniquement dans les grandes exploitations — la canne doit être transportée rapidement à l’usine. Au-delà de 24 heures, le sucre commence à fermenter spontanément, ce qui nuit au rendement en éthanol. Arrivées à l’usine, les tiges sont broyées dans des moulins à cylindres, parfois à plusieurs passages. Ce broyage libère le jus, appelé vesou, et laisse un résidu fibreux nommé bagasse. Ce dernier n’est pas jeté : il est séché et brûlé dans des chaudières pour fournir la chaleur et l’électricité nécessaires à l’usine elle-même. Une sucrerie-éthanolerie bien conçue est généralement autosuffisante en énergie, et certaines exportent même leur surplus sur le réseau électrique.
Le vesou obtenu est ensuite filtré puis envoyé dans des cuves de fermentation. On y ajoute une souche sélectionnée de levures du genre Saccharomyces cerevisiae, qui transforme le saccharose en éthanol et en dioxyde de carbone. La réaction est rapide : en moins de 12 heures, une fermentation peut être complète, avec un rendement de 90 à 95 %. La solution obtenue — un « vin » de canne à 8 ou 9 % d’alcool — est ensuite distillée. Dans une colonne à plateaux, l’éthanol est séparé de l’eau par chauffage et condensation. On obtient alors un alcool brut titrant autour de 93 %, puis déshydraté jusqu’à 99,5 % pour être compatible avec les moteurs essence. Ce produit final est le bioéthanol carburant, prêt à être distribué.
Le cycle complet, du champ à la pompe, est remarquablement intégré. Le Brésil a construit son modèle autour de ce carburant depuis le programme Proálcool en 1975. Aujourd’hui, plus de 25 000 stations distribuent de l’éthanol pur (E100) ou mélangé à l’essence (généralement E27). Le parc automobile est composé à 80 % de véhicules flex-fuel capables d’adapter leur combustion au carburant disponible. L’impact sur les importations de pétrole est significatif : selon les données de l’Agence nationale du pétrole brésilienne, environ 55 % de la consommation d’essence du pays a été substituée par de l’éthanol en 2023, soit près de 30 milliards de litres consommés cette année-là.
Mais cette industrie n’est pas exempte de critiques. La première concerne l’affectation des terres. Si la canne n’est pas cultivée en Amazonie, sa progression dans d’autres biomes comme le Cerrado ou la Caatinga peut avoir des effets écologiques sensibles, en particulier sur la biodiversité et la ressource en eau. Une enquête conduite par l’université de São Paulo a révélé que dans certaines régions du centre-sud, la culture intensive de la canne avait modifié les régimes hydriques locaux, notamment en raison de l’irrigation et de la déforestation associée. Les rendements en canne dépendent aussi fortement des précipitations. Les années de sécheresse, comme en 2021, ont vu une chute de près de 15 % de la production d’éthanol.
La question des émissions de gaz à effet de serre est également cruciale. Sur le papier, l’éthanol de canne réduit de 70 à 90 % les émissions de CO₂ par rapport à l’essence, selon les études du GIEC et de l’ADEME. Mais cette performance dépend de nombreux facteurs : transport, mécanisation, énergie utilisée pour la distillation, ou encore changements d’usage des sols. Quand la canne est cultivée sur des pâturages dégradés sans irrigation ni engrais azotés, le gain climatique est net. Mais si elle remplace une savane ou nécessite un apport intensif en intrants, le bilan peut s’inverser.
La filière génère aussi d’importantes quantités de vinasse, un résidu liquide post-distillation très riche en potassium. Il est généralement réinjecté comme fertilisant dans les champs, mais à condition de maîtriser les volumes. Des débordements ou infiltrations ont parfois été observés, avec des impacts ponctuels sur les nappes phréatiques.
Enfin, la dimension sociale ne peut être ignorée. La mécanisation a fait chuter les emplois dans la coupe de canne — de près d’un million d’emplois dans les années 1990 à moins de 400 000 aujourd’hui — mais les conditions de travail se sont nettement améliorées, réduisant les cas de surexploitation et les décès liés aux coupes manuelles. Dans certaines régions, comme dans l’État de São Paulo, l’industrie sucrière demeure un pilier économique essentiel, générant revenus et infrastructures, notamment dans les petites villes.
En résumé, la fabrication de biocarburant à partir de canne à sucre repose sur une chaîne de transformation bien rodée, au rendement énergétique élevé et au potentiel climatique réel. Elle montre que, sous certaines conditions, une énergie liquide renouvelable peut être produite à grande échelle. Mais cette réussite reste conditionnée à une gestion rigoureuse des ressources naturelles, une vigilance sur les impacts sociaux, et une gouvernance publique forte. Car comme souvent, l’efficacité technique ne garantit pas à elle seule la durabilité.